(57)【要約】【課題】  大きなブロック肉の成形、凍結を確実に安定した状態で連続的に行うことができる食肉の成形凍結装置を提供する。【解決手段】  原料食肉を設定断面形状に成形するためのトンネル状の成形室を有する成形型１２と、該成形型を外部から冷却して成形室内の原料食肉を凍結温度まで冷却するための冷却手段（冷却槽１３）と、前記成形室の一方の開口に対向配置されて原料食肉を成形室内に導入するための原料ホルダー１４と、原料食肉を該原料ホルダー内から前記成形室内に押し出すための第１押圧手段１５と、前記成形室の他方の開口から成形室内に進入し、一方の開口から成形室内に進入した前記第１押圧手段との間で前記原料食肉を挟んで押圧成形するための第２押圧手段１６とを備え、前記第１押圧手段又は第２押圧手段が、成形凍結後の原料食肉を成形室から押し出すように形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料食肉を設定断面形状に成形するためのトンネル状の成形室を有する成形型と、該成形型を外部から冷却して成形室内の原料食肉を凍結温度まで冷却するための冷却手段と、前記成形室の一方の開口に対向配置されて原料食肉を成形室内に導入するための原料ホルダーと、原料食肉を該原料ホルダー内から押し出して前記成形室内に導入するための第１押圧手段と、前記成形室の他方の開口から成形室内に進入し、一方の開口から成形室内に進入した前記第１押圧手段との間で前記原料食肉を挟んで押圧成形するための第２押圧手段とを備え、前記第１押圧手段又は第２押圧手段が、成形凍結後の原料食肉を成形室から押し出すように形成したことを特徴とする食肉の成形凍結装置。
【請求項２】
前記原料ホルダーは、前記成形室の一方の開口と同一形状のトンネル部を有していることを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項３】
前記原料ホルダーは、前記成形室の一方の開口に接触する先端に、着脱可能なガイド部を有していることを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項４】
前記ガイド部は、少なくともガイド部の先端を加熱するヒーターを有していることを特徴とする請求項３記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項５】
前記成形室からの成形後の原料食肉の押し出しは、前記第２押圧手段が行うことを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項６】
前記成形室は、成形後の原料食肉の押し出し方向に向かって拡大するテーパー面を有していることを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項７】
前記テーパー面の両端部で、前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段が進入する部分は、非テーパー面で形成されていることを特徴とする請求項６記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項８】
前記成形室の周面に、フッ素樹脂を含浸した硬質アルマイト処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項９】
前記冷却手段は、冷媒が投入される冷却槽と、該冷却槽を貫通して設けられた鞘管とを有し、該鞘管内に前記成形型が着脱可能な状態で挿入されることを特徴とする請求項１記載の食肉の成形凍結装置。
【請求項１０】
前記鞘管の内面及び成形型の外面は、鞘管内に成形型を挿入する方向に向かって縮小するテーパー面で密着するように形成されていることを特徴とする請求項９記載の食肉の成形凍結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食肉の成形凍結装置に関し、詳しくは、ブロック状の原料食肉を所定の断面形状に成形しながら冷却、凍結するための食肉の成形凍結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食肉を裁断加工する際に、成形器内で原料食肉を押圧成形しつつ冷却し、所定形状に成形凍結させた後に裁断加工することが行われている。食肉を成形凍結させるための装置としては、原料食肉を収容する成形器と、成形器内の原料食肉を冷却する液化窒素を貯留する液化窒素貯留槽と、原料食肉を成形器内に導入する食肉導入器と、成形器内の原料食肉を押圧成形して搬出する押圧成形装置と、成形器から搬出された成形食肉を収容する収容容器とを備えた食肉の成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１１６４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の食肉の成形装置では、成形器や食肉導入器の構造から、大きなブロック肉を成形、凍結させることが困難であり、凍結後の成形肉を成形器内から搬出するのに、大きな動力を必要としていた。また、液化窒素貯槽に成形器を液密に貫通させているので、成形器の着脱交換も困難であった。さらに、食肉導入器と成形器との間で原料食肉の残渣が凍結すると、両者が固着してしまうことがあった。
【０００４】
そこで本発明は、大きなブロック肉の成形、凍結を確実に安定した状態で連続的に行うことができる食肉の成形凍結装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の食肉の成形凍結装置は、原料食肉を設定断面形状に成形するためのトンネル状の成形室を有する成形型と、該成形型を外部から冷却して成形室内の原料食肉を凍結温度まで冷却するための冷却手段と、前記成形室の一方の開口に対向配置されて原料食肉を成形室内に導入するための原料ホルダーと、原料食肉を該原料ホルダー内から押し出して前記成形室内に導入するための第１押圧手段と、前記成形室の他方の開口から成形室内に進入し、一方の開口から成形室内に進入した前記第１押圧手段との間で前記原料食肉を挟んで押圧成形するための第２押圧手段とを備え、前記第１押圧手段又は第２押圧手段が、成形凍結後の原料食肉を成形室から押し出すように形成したことを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の食肉の成形凍結装置は、前記原料ホルダーは前記成形室の一方の開口と同一形状のトンネル部を有していること、前記原料ホルダーは前記成形室の一方の開口に接触する先端に着脱可能なガイド部を有していること、前記ガイド部は少なくともガイド部の先端を加熱するヒーターを有していることを特徴としている。
【０００７】
また、前記成形室からの成形後の原料食肉の押し出しは前記第２押圧手段が行うことを特徴とし、前記成形室は成形後の原料食肉の押し出し方向に向かって拡大するテーパー面を有していること、該テーパー面の両端部で前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段が進入する部分は非テーパー面で形成されていること、前記成形室の周面にフッ素樹脂を含浸した硬質アルマイト処理等により、硬度、平滑性、離型性を向上させる表面処理加工が施されていることを特徴としている。
【０００８】
さらに、前記冷却手段は、冷媒が投入される冷却槽と、該冷却槽を貫通して設けられた鞘管とを有し、該鞘管内に前記成形型が着脱可能な状態で挿入されることを特徴とし、前記鞘管の内面及び成形型の外面は、鞘管内に成形型を挿入する方向に向かって縮小するテーパー面で密着するように形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の食肉の成形凍結装置によれば、原料食肉を原料ホルダー内から成形室内に第１押圧手段で押し出すので、大きなブロック肉でも確実に成形室内に導入することができる。特に、原料ホルダーを成形室と同一形状のトンネル部とすることで、より確実に原料食肉を成型器内に導入できる。さらに、原料ホルダーの先端にガイド部を着脱可能に設けておくことにより、原料食肉の残渣が凍結しても容易に交換したり、清掃したりすることができ、加えて、ガイド部先端を加熱するヒーターを設けておくことにより、ガイド部先端に原料食肉の残渣が凍結することを防止できる。
【００１０】
成形室からの成形後の原料食肉の押し出しを第２押圧手段で行うことより、押圧手段のストロークを短くできる。このとき、成形室をテーパー面としておくことにより、成形後の原料食肉の押し出しを軽い力で容易に行うことができる。また、テーパー面の両端部を非テーパー面としておくことにより、前記第１押圧手段や前記第２押圧手段による原料食肉の押圧を有効に活用することができる。さらに、成形室の内面をフッ素樹脂を含浸した硬質アルマイト処理等により、硬度、平滑性、離型性を向上させる表面処理加工を実施しておくことにより、成形後の原料食肉の押し出しを更に容易に行うことができる。これにより、押圧手段に要する動力費を削減できる。
【００１１】
そして、成形型を鞘管を介して冷却槽に設置することにより、成形型の着脱を容易に行うことができ、原料食肉を各種形状に成形、凍結することが簡単に行えるようになる。このとき、鞘管の内面及び成形型の外面をテーパー面としておくことにより、鞘管内への成形型の着脱を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の食肉の成形凍結装置の一形態例を示す正面図、図２は冷却槽、鞘管、成形型、原料ホルダー及び第１押圧手段、第２押圧手段の関係を示す一部省略断面図、図３は成形型、原料ホルダー、第１押圧手段及び第２押圧手段を示す分解斜視図、図４は成形型を原料ホルダー側から見た正面図、図５は第１押圧手段の正面図、図６は第２押圧手段の正面図、図７は原料ホルダーから成形型に原料食肉を導入する状態を示す一部断面平面図である。
【００１３】
この食肉の成形凍結装置は、トンネル状の成形室１１を有する成形型１２と、該成形型１２を冷却するための冷却手段である冷媒を貯留するための冷却槽１３と、原料食肉を成形室１１内に導入するための原料ホルダー１４と、原料食肉を原料ホルダー１４内から成形室１１内に押し出すための第１押圧手段１５と、第１押圧手段１５との間で原料食肉を押圧成形するための第２押圧手段１６とを備えている。
【００１４】
成型室１１の周面（成形型１２の内周面）は、中央部１１ａが原料ホルダー１４側に向かって拡大するテーパー面となっており、両端部１１ｂ，１１ｃは非テーパー面（平行面）となっている。さらに、原料ホルダー１４側の端部１１ｂの縁部には、原料ホルダー１４の先端が嵌合する段部１１ｄが設けられている。また、成型室１１の周面は、原料食肉や成形凍結後の原料食肉の付着を防止するため、フッ素樹脂を含浸した硬質アルマイト処理を施している。
【００１５】
この成形型１２は、冷却槽１３の両側壁１３ａを水平方向に貫通して設けられた鞘管１７の内部に着脱可能に挿入された状態で冷却槽１３内に配置されており、冷却槽１３の成形型挿入部には、成形型１２を固定するための固定具１２ａが設けられている。鞘管１７の内面及び成形型１２の外面は、鞘管１７内に成形型１２を挿入する方向に向かって縮小するテーパー面で形成されている。また、冷却槽１３には、冷却用の冷媒として液化窒素を槽内に供給する液化窒素供給管１３ｂと槽内で気化した窒素ガスを排出する排気管（図示せず）とが設けられている。
【００１６】
原料ホルダー１４は、その内部に成型室１１の一方（大径側）の端部１１ｂの開口と同一形状のトンネル部１４ａを有するものであって、成型室１１の一方の端部開口に接触する先端は、原料ホルダー本体に対して着脱可能なガイド部１４ｂとなっている。このガイド部１４ｂは、原料ホルダー本体よりも薄肉で、前記段部１１ｄに嵌合する形状に形成されており、先端部外周にはヒーター１８が巻回されている。また、トンネル部１４ａにも、前記同様のフッ素樹脂を含浸した硬質アルマイト処理を施しておくことが好ましい。
【００１７】
第１押圧手段１５は、油圧シリンダー１５ａと、ピストンロッド１５ｂの先端に取り付けられた押し型１５ｃとを有するものであって、押し型１５ｃは、原料ホルダー１４のトンネル部１４ａ及び成型室１１の一方の端部１１ｂの開口よりも僅かに小さな形状に形成され、加工性を向上させている。同様に、第２押圧手段１６は、油圧シリンダー１６ａと、ピストンロッド１６ｂの先端に取り付けられた押し型１６ｃとを有するものであって、押し型１６ｃは、成型室１１の他方（小径側）の端部１１ｃの開口よりも僅かに小さな形状に形成されている。また、第１押圧手段１５のストロークは、原料ホルダー１４内の原料食肉を成形室１１内に押し込み、さらに、成形室１１の端部１１ｂ内まで進入可能な長さに設定されている。また、第２押圧手段１６のストロークは、成形凍結後の原料食肉を成形室１１から押し出すことができる長さに設定されている。
【００１８】
前記冷却槽１３は冷却槽架台２１に、原料ホルダー１４は油圧ユニット１９と共にホルダー架台２２に、第１押圧手段１５は第１シリンダー架台２３に、第２押圧手段１６は第２シリンダー架台２４にそれぞれ支持されており、分解、組立を容易に行えるように、各架台にはストッパー付きのキャスター２５がそれぞれ設けられ、各架台間には、組立時に各架台同士を連結固定するための連結棒２６がそれぞれ設けられている。さらに、成形型１２と両押圧手段との間には、両者を確実に位置決めするための支持部材２７，２８が設けられている。なお、原料ホルダー１４は、ホルダー架台２２に移動可能に設けられており、該原料ホルダー１４から原料食肉を成形室１１内に導入する作動位置と、成形室１１内から成形後の食肉を搬出する際に原料ホルダー１４が邪魔にならない待機位置とに移動するように形成されている。なお、据付の条件によっては、冷却槽架台２１、ホルダー架台２２、第１シリンダー架台２３、第２シリンダー架台２４は同一架台とし、共通の架台上に設置してもよい。
【００１９】
このように形成した食肉の成形凍結装置を使用して原料食肉であるブロック肉を、例えばトンカツ用に成形する際には、まず、所定のトンカツ用断面形状に形成した成型室１１を有する成形型１２を冷却槽１３の鞘管１７内に挿入する。この挿入作業は、鞘管１７の内面及び成形型１２の外面が成形型挿入方向に向かって縮小するテーパー面となっているので軽い力で行うことができ、しかも、挿入後には両者を確実に密着させることができる。また、成形型１２を鞘管１７から取り外すときも、テーパー面の拡大方向に向かって押し出すことになるので簡単に行うことができ、成形型１２の交換も容易である。成形型１２の着脱は、必要に応じて油圧シリンダー等を用いて行うことができ、各押圧手段１５，１６を成形型１２の着脱に利用することも可能である。
【００２０】
鞘管１７に挿入された成形型１２は、固定具１２ａで所定の位置に所定の向きになるように固定し、鞘管１７内に確実に保持して密着性、即ち熱伝導性を確保する。また、成形室１１に対応したトンネル部形状を有する原料ホルダー１４を用意するとともに、成形室１１に対応した形状の押し型１５ｃ，１６ｃを各押圧手段１５，１６のピストンロッド１５ｂ，１６ｂの先端にそれぞれ装着する。このとき、各部材に位置決め用の凹凸やピン等を設けておくことにより、方向性や位置を容易かつ確実に設定することができる。
【００２１】
このようにして準備が整ったら、冷媒槽１３内に液化窒素を導入して成形型１２を所定温度に冷却した後、所定の大きさのブロック肉を原料ホルダー１４内に挿入する。このブロック肉の挿入作業は、機械的に自動化して行うことも可能であり、人力によって行うようにしてもよい。ブロック肉を挿入した原料ホルダー１４は、成形型１２と押圧手段１５との間の所定位置にセットし、ガイド部１４ｂの先端を成型室１１の端面の段部１１ｄに嵌合させる。
【００２２】
この状態で第１押圧手段１５の油圧シリンダー１５ａを前進作動させて押し型１５ｃを原料ホルダー１４内に進入させ、原料ホルダー１４内のブロック肉をトンネル部１４ａからガイド部１４ｂを通して成形型１２の成形室１１内に押し込んでいく。ことのき、押し型１５ｃをトンネル部１４ａ及び成型室１１の一方の端部１１ｂの開口よりも僅かに小さく、例えば、これらとの間に１ｍｍ程度の隙間を設けておくことにより、軽い力でブロック肉全体を成形室１１内に導入することができ、さらに、内面に硬質アルマイト処理を施しておくことにより、摩擦抵抗を減少させてブロック肉の導入を円滑かつ確実に行うことができる。これにより、従来よりも大きなブロック肉を確実に成形室１１内に導入することができる。成形室１１内への押し型１５ｃの最大進入量は、基本的に成型室１１の一方の端部１１ｂの範囲であり、テーパー面となっている中央部１１ａへの進入は最小限に抑えるように設定されている。
【００２３】
同時に、第２押圧手段１６の油圧シリンダー１６ａを前進作動させ、押し型１６ｃを他方の端部１１ｃの開口から成形室１１内に進入させる。そして、ブロック肉を押し型１５ｃと押し型１６ｃとの間に挟み込み、例えば、押し型１５ｃを中央部１１ａの手前で停止させた状態で第２押圧手段１６に所定の負荷、例えば、３ＭＰａ程度の圧力を掛けることにより、両押し型１５ｃ，１６ｃでブロック肉を両側から押圧する。これにより、ブロック肉は、主として中央部１１ａで成形室１１の形状に合わせて押圧成形されるとともに、鞘管１７及び成形型１２を介して伝達される液化窒素からの冷熱により急速に冷却されて凍結した状態となる。
【００２４】
ブロック肉が成形、凍結されたら、油圧シリンダー１５ａを後退作動させて押し型１５ｃを成形室１１及び原料ホルダー１４から抜き取り、原料ホルダー１４を所定の待機位置に移動させる。この後、油圧シリンダー１６ａを更に前進作動させ、成形室１１内の成形凍結状態のブロック肉を成形室１１の一方の端部１１ｂの開口から外部に押し出す。この成形凍結肉の押し出しは、成形室１１の中央部１１ａが原料ホルダー１４側に向かって拡大するテーパー面となっており、ブロック肉も、この形状に対応したテーパー状に成形されるので、端部１１ｂ方向への成形凍結肉の押し出し搬出を容易に行うことができる。これにより、従来よりも大きなブロック肉を成形、凍結させても、軽い力で成形凍結肉を搬出することが可能となる。
【００２５】
また、このようにして連続的にブロック肉の成形凍結を行うにあたり、原料ホルダー１４の先端にヒーター１８を装着したガイド部１４ｂを設けておき、適当な温度、例えば５０℃程度にガイド部先端を加熱しておくことにより、成形型１２と原料ホルダー１４との間で原料食肉の残渣が凍結して両者が固着してしまうことを防止できる。さらに、ガイド部１４ｂを薄肉に形成し、その先端部を成型室１１の段部１１ｄに嵌合させることにより、原料ホルダー１４と成形型１２との間に原料食肉が漏れ出ることを防止でき、原料食肉の漏洩ロスを解消して歩留まりが向上するとともに、残渣による凍結固着も確実に回避できる。このガイド部１４ｂは、原料ホルダー本体と一体形成することもできるが、加工性、製造コストを考慮すると、本体と別に形成して適当な固定具で固定して使用することが好ましく、分割形成して着脱可能としておくことにより、ガイド部１４の清掃も容易に行うことができる。
【００２６】
なお、前記成型室１１のテーパー面、鞘管１７及び成形型１２のテーパー面の傾斜は、その長さや最大内法寸方等の条件に応じて任意に設定できるが、通常は、１／１００程度が適当であり、これより大きくしすぎると製品形状の均一性の問題等が生じ、小さくしすぎるとテーパー面を設けた効果を十分に得られなくなるという問題が生じる。
【００２７】
また、両押圧手段１５，１６には、駆動源として油圧シリンダーを使用した例を挙げたが、空気圧や水圧を利用することもでき、モーターを利用することもできる。さらに、冷却手段も、冷却温度や冷却コスト等の条件に応じて液化窒素以外の冷媒、例えばドライアイス等を用いることもできる。また、成形凍結後の原料食肉を成形室１１から押し出す方向も、第１押圧手段１５のストロークを長くすれば、反原料ホルダー１４側に向けて押し出すことができる。さらに、成形室１１の軸線を水平方向以外に向けて設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の食肉の成形凍結装置の一形態例を示す正面図である。
【図２】冷却槽、鞘管、成形型、原料ホルダー及び第１押圧手段、第２押圧手段の関係を示す一部省略断面図である。
【図３】成形型、原料ホルダー、第１押圧手段及び第２押圧手段を示す分解斜視図である。
【図４】成形型を原料ホルダー側から見た正面図である。
【図５】第１押圧手段の正面図である。
【図６】第２押圧手段の正面図である。
【図７】原料ホルダーから成形型に原料食肉を導入する状態を示す一部断面平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１…成形室、１１ａ…中央部、１１ｂ，１１ｃ…端部、１１ｄ…段部、１２…成形型、１２ａ…固定具、１３…冷却槽、１３ａ…側壁、１３ｂ…液化窒素供給管、１４…原料ホルダー、１４ａ…トンネル部、１４ｂ…ガイド部、１５…第１押圧手段、１５ａ…油圧シリンダー、１５ｂ…ピストンロッド、１５ｃ…押し型、１６…第２押圧手段、１６ａ…油圧シリンダー、１６ｂ…ピストンロッド、１６ｃ…押し型、１７…鞘管、１８…ヒーター、１９…油圧ユニット、２１…冷却槽架台、２２…ホルダー架台、２３…第１シリンダー架台、２４…第２シリンダー架台、２５…キャスター、２６…連結棒、２７，２８…支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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